专利名称:在运动产品中使用剪切增稠材料的系统和方法运动产品可包括球拍、高尔夫球杆、滑雪橇、滑雪板、鞋类、个人保护装备、和/或 本领域技术人员公知的其它类型的装备。可将运动产品设计为向使用者提供竞争优势,增 强使用者的舒适感,或者保护使用者不受伤害。运动产品的可销售性可取决于其提供这种 好处时有多有效。这样,运动产品的制造商不断寻求改进其产品构造中所使用的材料和设 计。虽然对运动产品增加材料可能改进产品吸收冲击、减弱振动,或执行其它有利功 能的能力,但是其也可能增加产品的体积和重量。由于增加了使用者的不适感、和/或阻碍 使用者的运动或动作,所增加的体积和重量可能会使这些优点不起作用。因此,通常用重量 轻的、薄的材料构造运动产品。然而,如果材料太薄或太不耐用,其可能会损失其有效性,或 者可能轻易被损坏。必须在这些考虑之间达到平衡。进一步复杂的问题是,在一些情况中, 在一种条件下使得材料令人满意的性能可能使得相同材料在另一条件下令人不满意。本公开至少解决一部分上述问题和现有技术中的其它问题。
根据本公开的一个方面,球拍可包括头部区域、击打区域、喉部区域、杆部区域、或 柄部区域。球拍还可在头部区域、击打区域、喉部区域、杆部区域、或柄部区域中的至少一个 中包括剪切增稠材料。可将剪切增稠材料构造为当在球拍与物体之间出现撞击时表现剪切 增稠性能。根据本公开的另一方面,运动产品可包括支撑件和被构造为撞击物体的撞击区 域。撞击区域可与支撑件接合。运动产品还可包括在支撑件或撞击区域的至少一个中的剪 切增稠材料,将剪切增稠材料构造为当在球拍和物体之间出现撞击时表现剪切增稠性能。根据本公开的另一方面,制造运动产品的方法可包括制造第一材料层。该方法还 可包括制造第二材料层。该方法可进一步包括在第一材料层和第二材料层之间设置剪切增 稠材料。当在第一材料层和第二材料层中的至少一个与物体之间出现第一类型的撞击时, 剪切增稠材料可提供第一级别的柔性。当在第一材料层和第二材料层中的至少一个与物体 之间出现第二类型的撞击时,剪切增稠材料可提供第二级别的柔性。本公开的其它目的和优点将部分在以下描述中阐述,部分从描述中将是显而易见的,或者可通过本公开的实践习得。通过在所附权利要求中特别指出的部件和组合,将认识 到并获得本公开的目的和优点。将理解,如所要求的一样,上述一般描述和以下的详细描述均仅是示意性和说明性的,不是对本公开的限制。被包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的若干实施 例,并与说明书一起用来说明本公开的原理。图1是根据本公开的一个方面的复合材料的放大图;图2是根据本公开的另一方面的球拍的部分侧视图;图3是根据本公开的又一方面的图2的球拍的部分截面图;图4是根据本公开的又一方面的图2的球拍的部分透视图;图5是根据本公开的又一方面的图2的球拍的部分透视图;图6是根据本公开的又一方面的图2的球拍的替代实施例的部分透视图;图7是根据本公开的又一方面的图2的球拍的替代实施例的部分前视图;图8是根据本公开的又一方面的图2的球拍的替代实施例的部分透视;图。图9是根据本公开的又一方面的图2的球拍的替代实施例的部分透视图;图10是根据本公开的一个方面的球拍的部分主视图;图11是根据本公开的又一方面的图2的球拍的部分透视图;图12是根据本公开的又一方面的图2的球拍的替代实施例的部分透视图;图13是根据本公开的又一方面的图2的球拍的替代实施例的部分透视图;图14是根据本公开的又一方面的图2的球拍的替代实施例的部分透视图;图15是根据本公开的又一方面的线绳的部分透视图;图16是根据本公开的又一方面的线绳的部分透视图;图17是根据本公开的又一方面的图2的球拍的部分主视图;图18是根据本公开的又一方面的球拍的部分主视图;图19是根据本公开的又一方面的图18的球拍的部分截面图;图20是根据本公开的又一方面的图18的球拍的替代实施例的部分截面图;图21是根据本公开的又一方面的高尔夫球杆的主视图;图22是根据本公开的又一方面的图21的高尔夫球杆的部分截面图;图23是根据本公开的又一方面的鞋子的分解透视图;图24是根据本公开的又一方面的滑雪橇的部分透视图;图25是根据本公开的又一方面的滑雪板的部分透视图;图26是根据本公开的又一方面的图24的滑雪橇和/或图25的滑雪板的部分截 面图;图27是根据本公开的又一方面的头盔的透视图;图28是根据本公开的又一方面的躯干保护装置的透视图;图29是根据本公开的又一方面的下身保护装置的透视图;图30是根据本公开的又一方面的球拍的部分截面图31是根据本公开的又一方面的图30的球拍的部分截面图;图32是根据本公开的又一方面的球拍的部分截面图;图33是根据本公开的又一方面的图32的球拍的另一部分截面图;图34是根据本公开的又一方面的球拍的部分截面图;图35是根据本公开的又一方面的图34的球拍的部分主视图;图36是根据本公开的又一方面的球拍框架的主视图;图37是根据本公开的又一方面的图36的球拍框架的另一主视图;以及图38是根据本公开的又一方面包括图36的球拍框架的球拍的主视图。在图32和图33中示出了球拍IOf。球拍IOf可包括框架组件,该框架组件包括 外框架230和内框架232。将用于线绳236的线绳孔234示出为贯穿内框架232而延伸, 其可能对所有其它线绳也提供支撑。可在外框架230和内框架232之间设置剪切增稠材料 238,以连接外框架230和内框架232。剪切增稠材料238可包括如包括触胀体泡沫的剪切 增稠合成物。可用粘合剂、机械连接、封装、和/或本领域已知的任何其他方式将剪切增稠 材料238结合至外框架230和内框架232。
关于球拍IOf的构造,外框架230和内框架232可彼此隔离。通过选择具有不同 变硬特性的剪切增稠材料,以用作剪切增稠材料238,可调节球拍IOf的可竞技性。还考虑, 在外框架230和内框架232之间的间隙的不同区域中可使用不同的剪切增稠材料,从而提 供进一步调节球拍IOf的可竞技性的方式。可构造外框架230和内框架232的彼此面对的 表面的形状,使得外框架230和内框架232之间形成的间隙可不是直的。例如,外框架230 和内框架232的表面可包括基本上互补的弯曲部分。当没有力、或有较小的力作用在线绳236或任何其它线绳上时,此较小的力可能 在外框架230和内框架232之间产生少量运动或不产生运动。这样,剪切增稠材料238可保 持柔软,允许外框架230和内框架232相对于彼此运动。相对运动可包括旋转分量,外框架 230朝着内框架232转动,或者反之亦然。应该理解,也可能出现外框架230和内框架232 之间的剪切运动。另一方面,当在线绳236上作用较大的力时,此较大的力可能使外框架230和内框 架232之间的运动增加,这可能又由于剪切增稠材料238与外框架230和内框架232之间 的结合而在剪切增稠材料238上产生力。这可能导致剪切增稠材料238变硬。当剪切增稠 材料238变硬时,可能减小或阻止外框架230和内框架232中的一个相对于外框架230和 内框架232中的另一个的剪切运动或相对转动。因为剪切增稠材料238可选择性地调节球 拍IOf的硬度(通过变得更硬或更软),可以相对于球拍IOe而描述的方式调节球拍IOf的 可竞技性。因此,球拍IOf可能能够提供更软的感觉以接触击球和更硬的感觉以使击球更 有力。在图34和图35中示出了球拍10g。球拍IOg可包括框架组件,该框架组件包括 外框架240、内框架242和剪切增稠材料252,其中,外框架240由可能围绕中心通道260的 壁254形成,内框架242由可能围绕中心通道262的壁256形成。剪切增稠材料252可连 接外框架240和内框架242。剪切增稠材料252可包括例如包括触胀体泡沫的剪切增稠合 成物。可用粘合剂、机械连接、封装、和/或本领域已知的任何其他方式将剪切增稠材料252 结合至外框架240和内框架242。图35示出了球拍IOg的主视图,其包括头部区域244、包括具有线绳258的线绳床 的击打区域246、喉部区域248、和缓冲保护区250。关于球拍IOg的构造,外框架240和内 框架242可彼此隔离。通过选择具有不同变硬特性的剪切增稠材料,以用作剪切增稠材料 252,可调节球拍IOg的可竞技性。还考虑,在外框架240和内框架242之间的间隙的不同 区域中可使用不同的剪切增稠材料,以提供进一步调节球拍IOg的可竞技性的方式。当没有力或有较小的力作用在线绳258或线绳床中的任何其它线绳上时,此较小 的力可能在外框架240和内框架242之间产生少量运动或不产生运动。这样,剪切增稠材 料258可保持柔软,允许外框架240和内框架242相对于彼此运动。该相对运动可包括旋转分量,使得外框架240朝着内框架242转动,或者反之亦然。应该理解,也可能出现外框 架240和内框架242之间的剪切运动。另一方面,当在线绳258或线绳床中的任何其它线绳上作用较大的力时,此较大 的力可能使外框架240和内框架242之间的运动增加,这可能又由于剪切增稠材料252与 外框架240和内框架242之间的结合而在剪切增稠材料252上产生力。这可能导致剪切增 稠材料252变硬。当剪切增稠材料252变硬时,可减小或阻止外框架240和内框架242中 的一个相对于外框架240和内框架242中的另一个的剪切运动或相对旋转。由于剪切增稠 材料252可选择性地调节球拍IOg的硬度(通过变得更硬或更软),所以可以相对于球拍 IOe和IOf描述的方式调节球拍IOg的可竞技性。因此,球拍IOg可能能够提供更软的感觉 以接触击球和更硬的感觉以使击球更有力。图36至图38示出了构造球拍IOh的过程中的不同阶段。球拍IOh可包括外框架 264、内框架266、握持部268、和剪切增稠材料270。应该理解,关于球拍IOh示出的步骤可 能与用来构造球拍IOf和IOg的步骤相同或相似。如图36所示,外框架264和内框架266可以是分开的部件。可将外框架264拉开 或伸开,然后,将内框架266放在外框架264内。考虑到,外框架264和内框架266之间的 连接可能包括搭扣配合型连接。可迫使剪切增稠材料270进入外框架264和内框架266之 间的间隙。附加地或替代地,当将内框架266搭扣配合到外框架264中时,可将剪切增稠材 料270装在外框架264和内框架266之间。还考虑,在外框架264和内框架266仍彼此分 离的同时,可将剪切增稠材料270结合至外框架264和内框架266中的至少一个。一旦将内框架266搭扣配合到外框架264中,可将握持部268接合至外框架264 的下部,以固定那些部分防止再次打开。这可能提供附加的固定,以将内框架266保持在外 框架264内。也可将剪切增稠材料结合到上面未具体描述的球拍的部分、以及在PCT/ EP2007/000929和美国专利No. 7,077, 767 B2与No. 7,140, 984 B2中描述的球拍的任何适 当部分中,这些专利的公开内容均结合于此以供参考。高尔夫球杆(例如,图21和图22所示的示例性高尔夫球杆128)可包括剪切增稠 材料。高尔夫球杆128的以下描述可相等地应用于高尔夫球棒、楔形铁头球棒、铁头球棒、 木杆头球棒、轻击棒、和/或本领域的技术人员已知的任何其它类型的高尔夫球杆。高尔夫球杆128可包括柄部130、杆部132、和头部134。柄部130的构造可与上面 关于柄部区域30描述的相似,相似之处在于,柄部130可包括杆部132、握持部、和/或握 持胶带的一部分。杆部132、握持部、和/或握持胶带可包括剪切增稠材料,与图11至图14 的柄部区域30、握持部100、和/或握持胶带106非常相似。杆部132可包括由金属或复合材料(例如,碳纤维复合材料)制成的管状本体。可 将杆部132设计为具有弯曲度。杆部弯曲度是当处于负载下时杆部132将弯曲的量。更硬 的杆部将不会弯曲这么多,结果,使用者必须产生更大的能量以适当地击打高尔夫球。使用 者可能能够使用柔性杆部用更少的能量适当地击打高尔夫球,但是,由于弯曲可能导致头 部134的未对准,所以可能影响准确度。因此,高尔夫球杆的制造商可能制造具有各种弯曲 度的杆部,以适应不同的用户需求。图1所示的复合材料18可在杆部132的构造中使用。另外,其它材料(包括在框架16的构造中使用的剪切增稠材料)也可以相似的方式在杆部132的构造中使用。剪切增稠材料也可包括在杆部132的对应于弯曲点136的部分中。可在当摆动高尔夫球杆128 时杆部132受到变形和/或应力的地方找到弯曲点136。附加地或替代地,剪切增稠材料可包括在杆部132的对应于腹点137的部分中。腹 点137可包括当高尔夫球杆128击打高尔夫球时杆部132的受到最大振动位移的区域。替 代地,可沿着杆部132的整个纵向长度使用剪切增稠材料。胶管(hosel) 138可将头部134附接至杆部132。头部134可包括至少一个击打 表面140。头部134可由一层或多层材料构造,如图22所示。这些层中的一个或多个(例 如,层142)可包括剪切增稠材料。鞋类(例如,图23所示的鞋子144)可包括剪切增稠材料。虽然这里仅描述了鞋 子144,但是,鞋子144的描述可相等地应用于网球鞋、室内运动鞋、高尔夫球鞋、帆布胶底 运动鞋、跑鞋、登山鞋(trekking shoe)、徒步鞋(hiking shoe)、多功能鞋、休闲鞋、凉鞋、滑 雪靴和单板雪靴(snowboard boot)。鞋子144的部件可包括例如鞋底146、鞋跟148、鞋帮150、和/或本领域技术人员 已知的任何其它部件。鞋底146可包括鞋内底152、鞋底夹层154、和鞋外底156。鞋子144 的前半部分将被称为前脚区域,而鞋子144的后半部分将被称为鞋跟区域。鞋内底152可包括直接位于穿用者的脚的下方的鞋子144的内底部。鞋内底152 可以是固定的或可移动的。可移动性允许为了舒适或健康的原因而更换或增加鞋内底152。 鞋内底152可至少部分地由一种或多种剪切增稠材料制成。例如,可在鞋内底152的前脚 区域中、鞋内底152的鞋跟区域中、或沿着鞋内底152的整个长度设置剪切增稠材料153。鞋外底156可包括与地面直接接触的鞋底146的部分。鞋外底156可包括被构造 为增强与地面的附着摩擦力的纹路设计(treaddesign)。鞋外底156可至少部分地由剪切 增稠材料制成。例如,可在鞋外底156的前脚区域中、鞋外底156的鞋跟区域中、或沿着鞋 外底156的整体长度设置剪切增稠材料155。鞋底夹层154可包括鞋外底156和鞋内底152之间的层,并可被设计为吸收冲击。 鞋底夹层154可至少部分地由剪切增稠材料制成。例如,可在鞋底夹层154的前脚区域中、 鞋底夹层154的鞋跟区域中、或沿着鞋底夹层154的整体长度设置剪切增稠材料157。可将鞋跟148构造为支撑穿用者的脚的脚跟。鞋跟148可至少部分地由剪切增稠 材料制成。例如,鞋跟部分149可包括剪切增稠材料151。附加地或替代地,鞋跟148可包 括被设计为容纳剪切增稠材料的一个或多个空间。鞋帮150可包括鞋子144的在鞋底146上面的部分。鞋帮150可包括例如编织材 料。编织材料可包括剪切增稠材料。编织材料可由多个块(panel)组成。这些块中的一个 或多个(例如,块158)可能包括剪切增稠材料。还考虑,不同的块可能包括不同的剪切增 稠材料。雪上运动产品(例如,分别在图24至图26中示出的滑雪橇160和滑雪板162)可 包括剪切增稠材料。图26中示出了代表滑雪橇和滑雪板的横截面。该横截面描述了中间 层、或芯164。芯164可由层压玻璃纤维、木材、铝、复合蜂窝(composite honeycomb)、泡 沫、和/或树脂制成。层压玻璃纤维可包括一种或多种纤维,例如,碳化纤维、芳族聚酸胺纤 维、和/或本领域已知的其它适当的增强纤维。纤维可与芯164的纵向轴线平行地延伸,和/或与芯164的纵向轴线成一定角度地延伸。芯164也可包括剪切增稠材料165。例如,剪 切增稠材料165可包括玻璃纤维中的浸渍纤维、浸渍层压玻璃纤维、插入物或复合蜂窝中 的间隙中的填料、泡沫、和/或与剪切增稠材料混合的树脂。还考虑,芯164可由复合材料 18制成。该横截面还描述了底座166。当使用滑雪橇160或滑雪板162时,底座166可与雪 地表面接触。底座166可由可用蜡浸透以产生非常快速且光滑的表面的多孔的塑料材料构 造。底座166也可包括剪切增稠材料。例如,剪切增稠材料167可与用来形成底座166的 多孔的塑料材料混合。该横截面还描述了包围芯164的层压材料168。层压材料168可包括纤维增强材 料制成的一层或多层,例如玻璃纤维。纤维增强材料可与图1的复合材料18相似。层压材 料168可包括一个或多个中断处或间隙172,以容纳剪切增稠材料173。也可提供剪切增稠 层170。可用一种或多种剪切增稠材料浸渍剪切增稠层170,或者其可与剪切增稠材料混剪切增稠材料可沿着滑雪橇160和滑雪板162的整个长度延伸。或者,可在沿着 滑雪橇160和滑雪板162的长度的特定区域中使用剪切增稠材料,例如在受到剪切应力和 /或弯曲应力的区域中,例如在固定装置174和176的下方。优选地,可在受到最大剪切应 力和/或弯曲应力的区域中使用剪切增稠材料。附加地或替代地,可将剪切增稠材料设置 在腹点处,在此处,在撞击之后滑雪橇160和滑雪板162可能受到最大的振动位移。可将固定装置174和176构造为将使用者的靴子(未示出)捆绑或保持在滑雪橇 160或滑雪板162上。固定装置174可包括鞋头夹具178、鞋跟夹具180和板182。可在鞋 头夹具179、鞋跟夹具180、和/或板182中设置剪切增稠材料。可在鞋头夹具179、鞋跟夹 具180、和/或板182与滑雪橇160的顶表面之间设置剪切增稠层184。也可在使用者的 靴子(未示出)接触鞋头夹具179、鞋跟夹具180、和/或板182的地方提供剪切增稠材料 177,179 和 181。固定装置176可包括夹具186和板188。可在夹具186和/或板188中设置剪切 增稠材料。可在板188与滑雪板162的顶表面之间设置剪切增稠层190。也可在板188和 使用者的靴子(未示出)之间、以及/或在夹具186和使用者的靴子之间设置剪切增稠材 料的层192和194。可在个人保护装备的构造中使用剪切增稠材料。个人保护装备可包括例如头盔、 肩垫、躯干保护装置、护身、护手、护臂、护臀、防滑垫、护齿、护颈、护腿、护膝、护胫、以及护 脚、和/或本领域技术人员已知的任何其它个人保护装备。下面将描述头盔196、躯干保护 装置198和下身保护装置200,然而,应该理解,以下描述可相等地应用于其它形式的个人 保护装备。可将图27中示出的头盔196构造为,通过吸收冲击和/或将冲击分配至不同的或 更大的表面区域,帮助保护穿用者的头部不受撞击。可能期望头盔196吸收冲击并且体积 不会过大或过重,因为更大的体积和重量可能增加穿用者的颈部的受伤危险,并且可能不 适当地限制运动。头盔196可包括外壳202以及外壳202内的护垫204。外壳202可由相 对硬的或刚性的聚合物材料和/或用纤维增强的材料(例如芳族聚酸胺纤维)制成。剪切 增稠材料可与聚合物材料混合,用来浸渍增强纤维,和/或用来浸渍包含那些纤维的介质。例如,外壳202可由复合材料18制成。护垫204可装衬在外壳202的内表面。护垫204可包括由相对软的或柔性的材料 制成的一个或多个衬垫。那些材料可包括剪切增稠材料201。护垫204的不同区域可包括 不同的剪切增稠材料。例如,护垫204的接触穿用者的头部的上部的区域可包括具有比包 括在填料204的接触穿用者的头部的下部的区域中的剪切增稠材料粘度更高或刚度更大 的剪切增稠材料。可将图28中示出的躯干保护装置198构造为,通过吸收冲击和/或将冲击分配至 不同的或更大的表面区域,帮助保护穿用者的躯干不受撞击。躯干保护装置198可包括例 如编织材料206。编织材料206可包括剪切增稠材料203。编织材料206可在穿用者的身 体的敏感或容易受伤的部位上(例如,在穿用者的脊骨上)支撑一个或多个物件(例如覆 层208)。覆层208也可包括剪切增稠材料。例如,覆层208可包括在外壳下方具有相对软 的衬垫212的相对硬的外壳210 (与头盔196中的布置类似)。外壳210可由聚合物材料和 /或用纤维增强的材料(例如芳族聚酸胺纤维)制成。剪切增稠材料207可包括在外壳的 构造中。衬垫212 (与填料204类似)可由剪切增稠材料205制成,或可包括剪切增稠材料 205。可将图29中示出的下身保护装置200构造为,通过吸收冲击和/或将冲击分配至 不同的或更大的表面区域,帮助保护穿用者的下身不受撞击。下身保护装置200的构造可 与躯干保护装置198的构造相似。例如,下身保护装置可包括编织材料214和覆层216。这 些元件中的一个或两个可包括剪切增稠材料,例如,包括剪切增稠材料209、211、和213。关于运动产品的每个上述描述,运动产品中包括剪切增稠材料的所有部件可包括 相同类型的剪切增稠材料。替代地,每个部件可包括不同类型的剪切增稠材料。还考虑,包 括剪切增稠材料的部件可仅包括一种剪切增稠材料。替代地,部件可能包括不止一种剪切 增稠材料。例如,部件可能包括在第一区域中具有适于第一比例的量的成分的剪切增稠材 料,并且可能包括在第二区域中具有适于第二比例(与第一比例不同)的量的相同成分的 剪切增稠材料。因此,部件的剪切增稠性能可能在其区域之间变化。还考虑,部件可能包括 两种或多种完全不同类型的剪切增稠材料。一种剪切增稠材料可能在受到第一类型的力时 表现出剪切增稠性能,而另一种剪切增稠材料可能在受到第二类型的力时表现出剪切增稠 性能。工业实用性在其构造中包括剪切增稠材料的运动产品可能在其性能、耐磨性、和用户舒适性 方面得到增强。下面讨论部分增强之处。在球拍(例如图1至图14,图17至图20以及图30至图38中的那些)中使用剪 切增稠材料可提供大量好处。一个好处涉及冲击吸收。在运动过程中,使用者可能将球拍对 着地面、墙壁、或一些其它物体击打。球拍框架和/或缓冲保护器中的剪切增稠材料能够帮 助吸收冲击。例如,当包括剪切增稠材料的缓冲保护器撞击物体时,剪切增稠材料可变硬, 因此,缓冲保护器可变得更硬。增加的硬度可帮助保护球拍的其它部分不被撞击损坏。此 外,当缓冲保护器变得更硬时,其可变得对例如由与地面的刮蹭撞击导致的磨损更具有抵 抗性。但是,缓冲保护器可在没有撞击的时候保持其柔韧性,允许将缓冲保护器容易地安装 在球拍上。因此,缓冲保护器可能能够像更硬的材料一样吸收冲击,同时也像更柔性的材料
17一样易于安装。当在球拍的其它部分中使用时,剪切增稠材料可提供相似的好处。例如,球拍框架 中的剪切增稠材料可用来在撞击过程中使框架变硬。框架的增加的硬度可帮助保护球拍不 受到磨损和由撞击导致的其它损坏。剪切增稠材料也可在撞击过程中使球拍线绳变硬,这 可帮助保护线绳不受到磨损或其它损坏,尤其是在一根线绳与另一根线绳接触的位置处。剪切增稠材料可提供的另一好处是减振。当球拍用来击打球、或任何其它物体时, 撞击可能产生振动。在没有用于减振的某种机理的情况下,振动可能通过球拍传递至使用 者的手臂。在振动到达使用者的手臂之前将其减弱可改进球拍的“感觉”。在球拍的构造中 使用剪切增稠材料可帮助减振。例如,振动可能源于撞击区域。当振动遇到球拍中(不管 是在线绳中、框架中、握持部中、还是在某一其它部分中)的剪切增稠材料时,当振动试图 通过时其可能搅动剪切增稠材料,使得剪切增稠材料变得越来越粘或越来越硬。当剪切增 稠材料变得更粘或更硬时,其可变得越来更难以使振动通过。因此,剪切增稠材料可在撞击 位置与使用者的手臂之间产生能量吸收障碍。另一好处涉及适应性。不同的使用者可能偏爱不同程度的球拍柔性。一个使用者 可能偏爱柔性球拍,因为其可对使用者提供更好的控球能力。另一个使用者可能偏爱刚性 球拍,因为其可对使用者提供用更大的力击打球的能力。又一个使用者可能在一组情况下 更喜欢柔性球拍,在其它情况下更喜欢刚性球拍。通过在球拍的构造中(尤其是在球拍的 框架和/或线绳中)使用剪切增稠材料,球拍可具有适应性,其适应性在于,其可在单个封 装中提供柔性球拍和刚性球拍这两者的好处。例如,柔性球拍可能对试图发出需要接触或控制的击球的使用者有帮助。接触击 球(touch shot)典型地包括低强度撞击、或经过长时间才发生的撞击。球拍中的剪切增稠 材料在这种撞击的过程中可保持为流体或保持柔性,因此,球拍本身可能保持柔性,帮助选 手执行接触击球。另一方面,刚性球拍可能对试图发出需要动力的击球的使用者有帮助。动 力击球(power shot,劲射)典型地包括高强度撞击、或经过短时间就发生的撞击。球拍中 的剪切增稠材料可在这种撞击的过程中变硬,因此,球拍本身可变硬,帮助选手执行动力击 球。因此,单个球拍可对使用者提供柔性球拍和刚性球拍这两者的好处。因此,在撞击之间的比赛(play,打,玩)周期的过程中,球拍的握持部或柄部区域 中的剪切增稠材料可保持柔性,因此可以变形。因此,握持部可轻易地与使用者的手相适 应,这也可改进球拍的“感觉”。当球拍撞击物体时,剪切增稠材料、和握持部本身可能变得 更粘或更硬,使得使用者能够更好地控制球拍,同时也能够减振。作为另一实例,初学的使用者可能更喜欢更柔性软的球拍,因为其可给使用者提 供更大的能量。然而,当使用者的技术和力量提高时,使用者可能更喜欢可给使用者提供更 高的准确度的更硬的球拍。在过去,使用者将在作为初学者时购买一副球拍,在处于更高级 的水平时购买另一个更硬的球拍。然而,通过使用剪切增稠材料,单个球拍可适用于这两种 技能水平。例如,球拍可包括当受到初学者产生的力(该力典型地小于高水平的选手产生 的力)时可保持柔性的剪切增稠材料。当受到高水平选手产生的力时,剪切增稠材料可变 硬,因此,对于高级选手来说球拍可更硬。在高尔夫球杆中(例如,图21和图22中所示的)使用剪切增稠材料可提供许多 好处。一个好处涉及剪切抵抗力和耐用性。剪切增稠材料的变硬可帮助保护高尔夫球杆在其击打表面不受到由于比赛的过程中对高尔夫球的重复撞击而导致的磨损或损坏。变硬还 可帮助保护高尔夫球杆不会对其它物体(包括地面)产生错误的撞击。剪切增稠材料可提供的另一好处是减振。当高尔夫球杆撞击高尔夫球时,撞击产 生振动,振动在高尔夫球杆的头部的击打表面处产生。如果没有用于减弱那些振动的某种 机理,振动可能沿着高尔夫球杆的杆部上继续延伸入柄部或握持部,然后延到达使用者的 手臂。在高尔夫球杆中(不管是在头部中、杆部中、或握持部中)提供剪切增稠材料可帮助 以与上面关于球拍描述的方式类似的方式减振。这可帮助改进球杆的整体“感觉”,如由其 使用者感受到的。剪切增稠材料可用来使高尔夫球杆具有适应性,在不同情况下给予高尔夫球杆不 同的特性。已知不同的使用者可能更喜欢不同程度柔性的高尔夫球杆。一个使用者可能更 喜欢更柔性的高尔夫球杆,因为其可给使用者提供更大的能量(至少部分地由于在弯曲杆 中储存能量的能力)。另一使用者可能更喜欢更硬的高尔夫球杆,因为其可给使用者提供更 大的准确度(至少部分地由于击打过程中更少的球杆运动)。又一使用者可能在一种情况 下更喜欢更柔性的球拍,在其它情况下更喜欢更硬的球拍。通过在高尔夫球杆中使用剪切 增稠材料,高尔夫球杆可能能够提供柔性和刚性球杆二者的好处。例如,在击打的准备姿态和向下挥动阶段的过程中,可能期望高尔夫球杆的杆部 具有柔性。杆部弯曲可对杆部加载能量,允许使用者用更大的能量击打高尔夫球。然而,在 与球接触时,可能期望杆部具有刚性,以防止撞击导致球杆的头部变得未对准。通过在球杆 的杆部中使用剪切增稠材料,杆部在准备和向下挥动的过程中可具有期望的柔性,以及在 与球撞击时具有期望的刚性。附加地或另外地,可能期望在球杆的击打表面中具有柔性。例如,对于可能需要更 好的控制的短击球(short shot),保持击打表面具有柔性可帮助提供这种控制。另一方面, 对于需要更大能量的长击球(long shot),保持击打表面具有刚性可帮助将尽可能多的能 量从球杆传递至球。由于短击球可能比长击球典型地具有更小的撞击效果,所以击打表面 中的剪切增稠材料可保持柔性,给予使用者更好的控制。另一方面,与长击球相关的撞击可 导致剪切增稠材料变硬,因此,击打表面本身也可变得更硬。因此,通过在击打表面的构造 中使用剪切增稠材料,可实现控制和能量。作为另一实例,初学使用者可能更喜欢更柔性的球杆,因为其可给使用者提供更 大的能量。然而,当使用者的技术和力量能够产生能量提高时,使用者可能更喜欢给使用者 提供更高的准确度的更硬的球杆。在过去,使用者将在初学者水平时购买更具柔性的球杆, 然后在处于更高的水平时购买更硬的球杆。然而,通过使用剪切增稠材料,一副球杆可适用 于这两种技能水平。例如,球杆可包括当受到初学者产生的力(该力典型地小于高级选手 产生的力)时可保持柔软的剪切增稠材料。因此,球杆对于初学者来说可能足够柔软。当 受到高水平选手产生的力时,剪切增稠材料可变硬,因此,对于高水平选手来说球杆也可足 够硬。在鞋类中(例如,图23中所示的)使用剪切增稠材料可提供许多好处。这些好处 之一是冲击吸收。在受到地面或尖硬物体的撞击时,鞋子的鞋底中的剪切增稠材料可变得 更粘或更硬,帮助保护穿用者的脚不受到撞击。在受到撞击时,鞋子的鞋帮中的剪切增稠材 料可变得更硬,帮助对穿用者的脚和脚踝提供另外的支撑。增加的刚性还可帮助保护鞋子
19不受到磨损或由撞击导致的其它损坏,增加鞋子的使用寿命。剪切增稠材料还可减弱由撞 击导致的振动,与在球拍中减振的方式相似。在滑雪橇或滑雪板中(例如,图24至图26中所示的)使用剪切增稠材料可对其 提供许多好处。虽然以下讨论主要集中于滑雪橇,但是应该理解,所描述的这些方面也可应 用于滑雪板。滑雪橇在承载使用者时弯曲或柔韧的能力是重要的性能特征。滑雪橇的弯曲和反 弯曲可帮助保持使用者在控制范围内。使用者通过移动他或她的重量、弯曲、和/或转动 (twist),可在使用者越过斜坡轮廓时操控滑雪橇。如果雪地条件保持恒定,那么具有一个 柔性轮廓的一种类型的滑雪橇可能就足够的。然而,即使是在一个斜坡上,雪地条件也可能 在很大范围内变化。当雪硬时,使用者可能期望滑雪橇具有一定程度的刚性。该刚性可帮助 使用者将滑雪橇的侧边插入硬雪中以进行转弯。当雪软时,使用者可能期望滑雪橇具有一 定程度的柔性。该柔性可帮助使用者弯曲滑雪橇以进行转弯。通过在滑雪橇的构造中使用 剪切增稠材料,滑雪橇可在这两种情况下都表现良好。例如,在硬雪上(在此处,滑雪橇上 的撞击可能是迅速的和/或高量级的),剪切增稠材料可变得更粘或更硬,给予滑雪橇使用 者期望的硬度。另一方面,在软雪上(在此处,滑雪橇上的撞击可能经过长时间,和/或可 能是低量级的),剪切增稠材料可保持更像流体或更柔性,给予滑雪橇使用者期望的柔性。剪切增稠材料在滑雪橇的固定装置的构造中也可能有帮助。使用者的靴子和固定 装置之间的宽松连接可能导致,当滑雪橇在斜面上遇到障碍时,将更少的能量从滑雪橇传 递至使用者。这可能导致更高的速度,这在运动中可能是重要的,例如竞赛。然而,同样的 宽松连接可能又导致滑雪橇的失控。因此,可能期望,当在基本上的直线上行进时,具有宽 松连接的滑雪橇以获得更快的速度,并且,当转弯时具有紧密连接的滑雪橇以获得更好的 控制。通过在固定装置中或在固定装置和滑雪橇之间使用剪切增稠材料,可实现宽松连接 和紧密连接的好处。例如,在基本直线行进的过程中(其中,滑雪橇、固定装置、和使用者的 靴子上的剪切力可能较小),与固定装置相关的剪切增稠材料可保持更像流体或具有柔性, 给予使用者期望的宽松连接。当转弯时,滑雪橇、固定装置、和使用者的靴子上的剪切力可 能增加。因此,与固定装置相关的剪切增稠材料可变得更粘或更硬,给予使用者期望的紧密 连接。剪切增稠材料还可帮助减小滑雪橇中的振动。当使用者沿着斜面轮廓行进时, 轮廓变化可能撞击滑雪橇,导致振动。该振动可能发展成听得到的或感觉得到的颤动 (chatter)。将剪切增稠材料结合在滑雪橇、固定装置、和/或使用者的靴子中,可帮助以与 上面关于球拍讨论的方式相似的方式吸收颤动。在个人保护装备中(例如,图27至图29中所示的)使用剪切增稠材料,可对其提 供许多好处。对于大多数类型的个人保护装备,冲击吸收可能是关键的功能。当使用者在 进行运动时,该设备应该能够保护使用者不受到使用者经历的撞击。同时,如果设备过重, 体积过大,或者不舒适,那么可能影响使用者的行动。通过使用剪切增稠材料,可平衡这些 考虑。在受到撞击时,一件用剪切增稠材料构造的设备可由于在存在剪切力时剪切增稠材 料的剪切增稠性能而变得更粘或更硬。变硬可允许该件设备保护使用者身体的被覆盖区 域。没有撞击时,剪切增稠材料以及由此该件设备本身可保持一定程度的流动性或柔性,给 使用者提供更好的舒适感和运动自由。另外,用剪切增稠材料增强一件设备,可在不增加会
20阻碍使用者的行动的额外体积或重量的同时增加其强度。 通过考虑本公开的说明书和实施例,对于本领域技术人员来说,本公幵的其它实 施例将是显而易见的。其意图在于,所考虑的说明书和实例仅是示意性的,本公幵的真实范 围和实质由所附的权利要求限定。
一种球拍,包括头部区域;击打区域;喉部区域;杆部区域;柄部区域,以及剪切增稠材料,位于所述头部区域、击打区域、喉部区域、杆部区域、或柄部区域中的至少一个区域中,所述剪切增稠材料被构造为当所述球拍与物体之间出现撞击时表现剪切增稠性能。
2.根据权利要求1所述的球拍,其中,所述头部区域、击打区域、喉部区域、杆部区域、 或柄部区域中的包含所述剪切增稠材料的所述至少一个区域包括用所述剪切增稠材料浸 渍的一种或多种增强纤维。
3.根据权利要求1所述的球拍,其中,所述剪切增稠材料位于所述球拍的弯曲点。
4.根据权利要求1所述的球拍,其中,所述头
在运动产品中使用剪切增稠材料的系统和方法
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